プログラミング

MATLAB/simulink

回転行列を微分する

回転行列の微分は外積因子を用いて \begin{align}\dot{\boldsymbol{R}}=\boldsymbol{R} \boldsymbol{S}(\boldsymbol{\omega})\end{align} ここで\(\o...
MATLAB/simulink

MATLABで定義したヤコビアンを計算する関数を改造して逆回転を扱えるようにする

あるベクトル2つのベクトルの関係がヤコビアンによって次のように与えられているとする。 \begin{align}\boldsymbol{y}= \boldsymbol{J} \boldsymbol{x}\end{align} この時逆問題は...
MATLAB/simulink

MATLABで定義した回転行列を計算する関数を改造して逆回転を扱えるようにする

あるベクトル2つのベクトルの関係が回転行列によって次のように与えられているとする。 \begin{align}\boldsymbol{y}= \boldsymbol{R} \boldsymbol{x}\end{align} この時逆問題は ...
MATLAB/simulink

MATLABで状態空間モデルを離散化してシミュレーションする

MATLABで状態空間モデルを離散化し、シミュレーションする。シミュレーションするモデルはバネマスダンパを用いる。連続時間モデル \begin{align}\dot{x}(t)&=Ax(t)+Bu(t)\\y&=Cx(t)\end{alig...
MATLAB/simulink

MATLABで回転行列を定義してオイラー角が複数あることを調べる

回転行列 \begin{align} \boldsymbol{R}_{x}(\boldsymbol{η}) = \begin{pmatrix} 1 & 0 & 0\\ 0 & \cos \phi & - \sin \phi \\0 & \s...
MATLAB/simulink

MATLABで外積因子を定義する

外積は \begin{align}\boldsymbol{A} \times \boldsymbol{B}=\begin{vmatrix}\boldsymbol{i} & \boldsymbol{j} & \boldsymbol{k} \\...
MATLAB/simulink

MATLABで回転行列とヤコビアンを一つの行列で表現して6自由度を扱えるようにする

剛体に固定された剛体座標系と地球上に固定されたグローバル座標系を考える。いまグローバル座標系上で定義される位置ベクトル \begin{align}\boldsymbol{\eta}=\begin{pmatrix}\boldsymbol{\e...
MATLAB/simulink

MATLABで位置ベクトルと速度ベクトルを変換するための回転行列を定義する

剛体に固定された剛体座標系と地球上に固定されたグローバル座標系を考える。いまグローバル座標系上で定義される位置ベクトルと \begin{align}\boldsymbol{\eta}_1=\begin{pmatrix}x \\ y \\ z...
MATLAB/simulink

MATLABで角度ベクトルと角速度ベクトルを変換するためのヤコビアンを定義する

剛体に固定された剛体座標系と地球上に固定されたグローバル座標系を考える。いまグローバル座標系上で定義されるオイラー角ベクトルと \begin{align}\boldsymbol{\eta_{2}}= \begin{pmatrix}\phi ...
MATLAB/simulink

matlabで自作関数を定義してRadian-Degree相互変換を行う

Matlabで自作関数を作りRadian-Degree相互変換を行う。Radian-Degreeの相互関係は \begin{align}\theta = \frac{\theta }{180} \pi\end{align} を使えばいい。 ...
C/C++/C#

C言語で素因数分解を実行する

素因数分解とは \begin{align}12=2 \times 2 \times 3\end{align} のように整数を素数の積で表すことである。C言語で実装すると次のようになる。 #include<stdio.h> void Prim...
C/C++/C#

C言語でsprintfを使った文字列生成

sprintfを使うと文字列を生成できる。生成した文字列はcsvファイルへの書き出しで利用できる。 次のようにすると実装できる。勿論printf関数のように複数個の変数を扱うこともできる。 #define _CRT_SECURE_NO_WA...
C/C++/C#

C言語でサイコロを実装して出目の平均を計算する

C言語でサイコロを作り、出目の平均を計算する。\(N\)を変更すればサイコロを振る回数を変更できる。 #include<stdio.h> #include <stdlib.h> #define min 1 #define max 6 #de...
MATLAB/simulink

MATLABで共分散を計算する

MATLABで共分散を求める。共分散は次のように求められる。 \begin{align}\mathrm{Cov} = E - \mu_x \mu_y\end{align} A=; B=; CovAB=(A*B')/length(A)-mea...
MATLAB/simulink

MATLABで分散共分散行列を求める

分散共分散行列は \begin{align}\Sigma = E)] {}^{t} \! (X-E)]\end{align} で与えられる。MATLABでは A=; B=; C=; Data=; mu=mean(Data,2); sigma...
python

Pythonでコサイン類似度を計算する

コサイン類似度は各ベクトルの大きさの違いが無視できる場合に有効な評価方法である。2つのベクトルの内積 \begin{align}A \cdot B = ||A || \ ||B|| \cos \theta\end{align} より \be...
python

Himmelblau関数を描画する

Himmelblau関数は最適化関数の性能を調査する場合によく利用される。Himmelblau関数は \begin{align}f(x,y)=(x^2+y-11)^2+(x+y^2-7)^2\end{align} で表される。 コード im...
python

ローレンツ濃縮を計算する

ローレンツ濃縮は \begin{align}L=L_0 \sqrt{1 - \frac{V^2}{c^2}}\end{align} で表される。速度が大きくなるにしたがって静止時の長さより短くなることが分かる。 import numpy a...
python

外部関数で定義された無限級数を計算する

これの続き。無限級数の一般項を外部関数化して与えると次のようになる。 import numpy as np from matplotlib import pyplot as plt def func(n): return ((-1) ** ...
python

無限級数を計算する その1

次の無限級数を計算する。 \begin{align}\log 2 = \sum_{n=1}^{\infty} \frac{(-1)^{n-1}}{n}=1 -\frac{1}{2}+\frac{1}{3} -\frac{1}{4} \cdo...